Introdução à Soldagem na Indústria

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A união faz a solda 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A soldagem está intimamente ligada às mais importantes ativida-
des industriais que existem no mundo moderno: construção naval, 
ferroviária, aeronáutica e automobilística, caldeiraria, construção 
civil metálica, indústria metalúrgica, mecânica e elétrica. Na ver-
dade, é rara, se é que existe, a indústria que pode prescindir da 
soldagem como processo de produção ou de manutenção. 
 
A soldagem como técnica e o conhecimento tecnológico a ela 
relacionado estão estreitamente ligados ao avanço das ciências 
como a física, a química, a eletricidade e a eletrônica. Avanços na 
metalurgia também obrigam a soldagem a procurar novas técni-
cas e materiais que sejam compatíveis com as novas ligas cria-
das. Portanto, é um processo que, apesar de importantíssimo, 
teve seu maior avanço nos últimos 100 anos. 
 
Então, ter conhecimento profundo sobre soldagem implica em ter 
conhecimentos sobre diversas áreas como a metalurgia, a mecâ-
nica, a eletrotécnica, a eletrônica, a resistência dos materiais e 
ciências como a física e a química, que já citamos. 
 
Não, caro aluno, não se assuste! As aulas de soldagem deste 
curso não têm o objetivo de ir assim tão fundo. Aqui, vamos abor-
dar os principais processos, seus materiais e técnicas, de modo 
que você possa ter uma boa idéia da importância deles no con-
texto de indústria metal-mecânica. 
 
Serão nove aulas que desafiarão sua curiosidade e inteligência. 
Se você gostar e quiser saber mais, o primeiro empurrão já terá 
sido dado. O resto, é com você! 
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O que é soldagem? 
 
Na verdade, existem muitas definições de soldagem. Poderíamos 
apresentar várias delas aqui, mas os autores sempre acabam 
discordando entre si em um ponto ou outro. Por isso, escolhemos 
apenas uma: aquela que achamos a mais abrangente (ou ampla) 
de todas. É a definição da Associação Americana de Soldagem 
(American Welding Society - AWS), segundo a qual, soldagem é 
o “processo de união de materiais usado para obter a coalescên-
cia (união) localizada de metais e não-metais, produzida por a-
quecimento até uma temperatura adequada, com ou sem a utili-
zação de pressão e/ou material de adição” (in Tecnologia da 
soldagem de Paulo Villani Marques, pág 352). 
 
Está difícil? Vamos explicar. Com a soldagem, você pode unir dois 
pedaços de material, usando calor com ou sem pressão. Nesse 
processo, você pode (ou não) ter a ajuda de um terceiro material, 
que vai funcionar como uma espécie de “cola“, que chamamos o 
material de adição. Fácil, não? 
 
“Que vantagem! Eu posso unir dois materiais parafusando, rebi-
tando, colando!” Se você está pensando assim, tem até razão. 
Em parte... Esses métodos realmente servem para unir materiais. 
Porém, a grande “sacada” da soldagem é a possibilidade de obter 
uma união em que os materiais têm uma continuidade não só na 
aparência externa, mas também nas suas características e pro-
priedades mecânicas e químicas, relacionadas à sua estrutura 
interna. 
 
Embora se possa empregar técnicas de soldagem para vidro e 
plástico, por exemplo, vamos manter nossa atenção voltada para 
os processos de soldagem das ligas metálicas, já que o foco de 
nosso estudo consiste nos processos de fabricação para a indús-
tria metal-mecânica. E porque lidamos com metais, é necessário 
lembrar que há condições imprescindíveis para se obter uma sol-
da: calor e/ou pressão. 
 
O calor é necessário porque grande parte dos processos de sol-
dagem envolve a fusão dos materiais, ou do material de adição, 
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no local da solda. Mesmo quando se usa pressão e, às vezes, o 
ponto de fusão não é atingido, o aquecimento facilita a plasticida-
de do metal e favorece a ação da pressão para a união dos me-
tais. 
 
O primeiro processo de soldagem por fusão com aplicação prática 
foi patenteado nos Estados Unidos em 1885. Ele utilizava o calor 
gerado por um arco estabelecido entre um eletrodo de carvão e a 
peça. O calor do arco fundia o metal no local da junta e quando o 
arco era retirado, o calor fluía para as zonas adjacentes e provo-
cava a solidificação do banho de fusão. 
 
Uma nova e significativa evolução aconteceu nesse processo 
alguns anos mais tarde, quando o eletrodo de carvão foi substitu-
ído por um eletrodo metálico. O processo de aquecimento pas-
sou, então, a ser acompanhado da deposição do metal fundido do 
eletrodo metálico na peça. 
 
A utilização do oxigênio e de um gás combustível permitiu a ob-
tenção de chama de elevada temperatura que permitiu a fusão 
localizada de determinados metais e a formação de um banho de 
fusão que, ao solidificar, forma a “ponte” entre as peças a serem 
unidas. A soldagem por fusão inclui a maioria dos processos mais 
versáteis usados atualmente. Veja representação esquemática 
desse processo na ilustração ao lado. 
 
 
 
 
 
 
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Outros processos se baseiam na aplicação de pressões elevadas 
na região a ser soldada. O aquecimento das peças a serem uni-
das facilita a ligação entre as partes. 
 
 
 
A evolução desses processos está ilustrada a seguir. 
 
 
Adaptado de: Processos de Soldadura por J. F. Oliveira Santos, Lisboa, Edições 
Técnicas do Instituto de Soldadura e Qualidade, 1993 
 
Hoje a soldagem é o método mais importante para a união per-
manente de metais. Neste módulo, você vai estudar os princí-
pios básicos de alguns dos processos. O aprofundamento desse 
conhecimento vai depender do seu grau de interesse. Se você 
quiser saber mais, é só consultar a bibliografia que está no final 
deste livro. 
 
Solução sólida é a mistura completa dos átomos de dois metais, 
ou de um metal e um não-metal, que acontece quando os metais 
estão no estado líquido e continua a existir quando eles se solidi-
ficam. 
 
 
 
 140 
Pare! Estude! Responda! 
 
Exercício 
 
1. Responda às seguintes perguntas. 
 a) Diga, com suas palavras, o que você entende por solda-
gem. 
 b) De acordo com o que você leu nesta primeira parte da 
lição, cite ao menos duas vantagens da soldagem. 
 c) Observe as coisas ao seu redor e dê o nome de ao menos 
três produtos que você usa diariamente e que sejam sol-
dados. 
 
 
Soldabilidade 
 
Para obter a solda, não basta apenas colocar duas peças metáli-
cas próximas, aplicar calor com ou sem pressão. Para que a sol-
dagem realmente se realize, os metais a serem unidos devem ter 
uma propriedade imprescindível: a soldabilidade. 
 
Soldabilidade é a facilidade que os materiais têm de se unirem 
por meio de soldagem e de formarem uma série contínua de so-
luções sólidas coesas, mantendo as propriedades mecânicas dos 
materiais originais. 
 
O principal fator que afeta a soldabilidade dos materiais é a 
sua composição química. Outro fator importante é a capacidade 
de formar a série contínua de soluções sólidas entre um metal 
e outro. Assim, devemos saber como as diferentes ligas metáli-
cas se comportam diante dos diversos processos de soldagem. 
 
É preciso saber que, em se tratando de soldagem, cada tipo de 
material exige maior ou menor cuidado para que se obtenha um 
solda de boa qualidade. 
 
Se o material a ser soldado exigir muitos cuidados, tais como 
controle de temperatura de aquecimento e de interpasse, ou 
tratamento térmico após soldagem, por exemplo, dizemos que 
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o material tem baixa soldabilidade. Por outro lado, se o material 
exigir poucos cuidados, dizemos que o material tem boa solda-
bilidade. O quadro a seguir resume o grau de soldabilidade de 
alguns dos materiais metálicos mais usados na indústria mecâ-
nica. 
 
 Soldabilidade 
Materiais Ótima Boa Regular Difícil 
Aço baixo carbono X 
Aço médio carbono X X 
Aço alto carbono X 
Aço inox X X 
Aços-liga X 
Ferro fundido cinzento X 
Ferro fundido maleável 
e nodular 
 
X 
 
Ferro fundidobranco X 
Liga de alumínio X 
Liga de cobre X 
 
Como se vê, a soldabilidade mútua dos metais varia de um mate-
rial metálico para outro, de modo que as juntas soldadas nem 
sempre apresentam as características mecânicas desejáveis para 
determinada aplicação. 
 
 
Metalurgia da solda 
 
O simples fato de se usar calor nos processos de soldagem impli-
ca em alterações na microestrutura do material metálico. Na ver-
dade, na maioria dos casos, a soldagem reproduz no local da 
solda os mesmos fenômenos que ocorrem durante um processo 
de fundição. Ou seja, do ponto de vista da estrutura metalográfi-
ca, o material apresenta características de metal fundido. 
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Por isso, não podemos nos esquecer de que, às vezes, o metal 
após sofrer aquecimento, tem suas características mecânicas 
afetadas. Assim, a junta soldada pode se tornar relativamente 
frágil. Na zona afetada termicamente, a estrutura do metal pode 
ser modificada pelo aquecimento e rápido resfriamento durante o 
processo de soldagem. A composição química fica, entretanto, 
praticamente inalterada. 
 
Dependendo do processo de soldagem que se use, e da natureza 
dos metais que estão sendo soldados, teremos um maior ou me-
nor tamanho da zona afetada termicamente. Por exemplo, na sol-
dagem manual ao arco com eletrodos revestidos finos, a zona 
afetada termicamente é menor do que na soldagem a gás. É nes-
sa zona que uma série de fenômenos metalúrgicos ocorrem. 
 
 
 
Na região próxima à junta soldada, está a zona de ligação, na 
qual se observa uma transição entre a estrutura do metal fundido 
e a do metal de base. 
 
Próximo a essa faixa, está a zona afetada termicamente na qual 
o metal é superaquecido de modo que haja um aumento do ta-
manho do grão e, portanto, uma alteração das propriedades do 
material. Essa faixa é normalmente a mais frágil da junta soldada. 
 
À medida que aumenta a distância da zona fundida, praticamente 
não há diferenças na estrutura do material porque as temperatu-
ras são menores. 
 
 
 143 
Pare! Estude! Responda! 
 
Exercício 
 
2. Assinale as alternativas corretas. 
 a) Para realizar uma boa soldagem, deve-se: 
 1. ( ) Colocar as peças juntas e aplicar calor. 
 2. ( ) Usinar o material antes de soldar. 
 3. ( ) Verificar a soldabilidade dos materiais antes de 
realizar a solda. 
 4. ( ) Pintar os locais a serem soldados. 
 
 b) Na ilustração a seguir, as regiões assinaladas são: 
 
 
 1. ( ) zona de ligação (a), zona fundida (b), 
zona afetada termicamente (c) 
 2. ( ) zona afetada termicamente (a), 
 zona do metal base (b), zona de união (c) 
 3. ( ) zona de adição (a), zona de solda (b), zona de me-
tal base (c). 
 4. ( ) zona afetada termicamente (a), zona fundida (b), 
zona de ligação (c). 
 
 
Segurança em primeiro lugar 
 
Os principais riscos das operações de soldagem são: incêndios e 
explosões, queimaduras, choque elétrico, inalação de fumos e 
gases nocivos e radiação. 
 
Do ponto de vista do soldador que utiliza o equipamento de sol-
dagem, este deve proteger-se contra perigos das queimaduras 
provocadas por fagulhas, respingos de material fundido e partícu-
las aquecidas. Deve se proteger, também, dos choques elétricos 
e das radiações de luz visível ou invisível (raios infravermelhos e 
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ultravioleta) sempre presentes nos diversos processos de solda-
gem. 
 
Assim, quando estiver operando um equipamento, ou seja, duran-
te a soldagem, o operador deve proteger: 
• as mãos, com luvas feitas com raspas de couro; 
• o tronco, com um avental de raspa de couro, ou aluminizado; 
 
 
 
• os braços e os ombros com mangas e ombreiras também feitas 
de raspas de couro; 
• a cabeça e o pescoço, protegidos por uma touca; 
• os pés e as pernas, com botinas de segurança providas de 
biqueira de aço e perneiras com polainas que, ao cobrir o peito 
dos pés, protegem contra fagulhas ou respingos que possam 
entrar pelas aberturas existentes nas botinas. 
• dependendo do processo de soldagem, o rosto deve ser prote-
gido com máscaras ou escudos de proteção facial dotados de 
lentes que filtram as radiações infravermelhas e ultravioleta, a-
lém de atenuar a intensidade luminosa. No processo oxiaceti-
lênico, usam-se, para esse mesmo fim, óculos com lentes es-
curas ao invés de máscara; 
• as vias respiratórias, com máscaras providas de filtros, toda a 
vez que se trabalhar em locais confinados ou com metais que 
geram vapores tóxicos como o chumbo e o mercúrio. 
 
As roupas do soldador devem ser de tecido não inflamável, e de-
vem estar sempre limpas, secas e isentas de graxa e óleo para 
evitar que peguem fogo com facilidade. 
 
Além desses cuidados com a proteção individual, o operador de-
ve ficar sempre atento para evitar acidentes que podem ocorrer 
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no armazenamento, no uso e no manuseio do equipamento. Para 
isso, algumas precauções devem ser tomadas: 
• Manter o local de trabalho sempre limpo. 
• Retirar todo o material inflamável do local de trabalho antes de 
iniciar a soldagem. 
• Manter o local de trabalho bem ventilado. 
• Restringir o acesso de pessoas estranhas ao local da solda-
gem, isolando-o por meio de biombos. 
• Usar sempre o equipamento de proteção individual. 
 
Finalmente, deve-se também cuidar para que o trabalho do sol-
dador não seja prejudicado pela fadiga. Além de aumentar a pos-
sibilidade de haver um acidente, a fadiga causa a baixa qualidade 
da solda e baixos níveis de produção. Para superar esse fator, as 
seguintes providências devem ser tomadas: 
1. Posicionar a peça a ser soldada de modo que a soldagem 
seja executada na posição plana, sempre que possível. 
2. Usar o menor tamanho possível de maçarico/tocha adequado 
à junta que se quer soldar. 
3. Usar luvas leves e flexíveis. 
4. Usar máscaras com lentes adequadas que propiciem boa vi-
sibilidade e proteção. 
5. Garantir ventilação adequada. 
6. Providenciar ajuda adicional para a realização de operações 
como limpeza e goivagem. 
7. Colocar a mesas de trabalho e os gabaritos de modo que o 
soldador possa se sentar durante a soldagem. 
 
Nossa primeira aula sobre soldagem termina aqui. Foi apenas 
uma introdução geral ao assunto. Nas próximas aulas, trataremos 
de processos específicos com mais detalhes. Por enquanto, faça 
os exercícios a seguir. 
 
 
 
 
 
 
 
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Pare! Estude! Responda! 
 
Exercício 
 
3. Responda às seguintes questões. 
 a) Com base no que você estudou nesta aula sobre a solda-
gem, escreva que tipos de riscos de acidentes você ima-
gina que um soldador pode sofrer? 
 b) Com base em sua resposta anterior, justifique o uso dos 
equipamentos de proteção individual (EPI). 
 
 
Gabarito 
 
1. a) É um processo utilizado para unir peças, materiais e ele-
mentos de máquinas (metais e não metais) com ou sem 
material de adição. 
 b) Melhor aparência a diversidade de recursos com a possi-
bilidade de se obter uma união em que os materiais não 
sofram a alteração em sua estrutura. 
 c) Lata porta-lápis – compasso externo – estrutura de aço da 
escrivaninha. 
 
2. a) 3) ( x ) b) 4) ( x ) 
 
3. a) Queimaduras, choques elétricos, radiações de luz. 
 b) Luvas de couro, avental de raspa de couro ou aluminiza-
do, perneiras com polainas, máscara, ombreiras etc. 
 
 
	A união faz a solda
	O que é soldagem? 
	condições imprescindíveis
	primeiro processo de soldagem por fusão 
	Solução sólida
	Exercício 
	Soldabilidade
	Metalurgia da solda
	zona de ligação
	zona afetada termicamente
	Exercício
	Segurança em primeiro lugar 
	Exercício 
	Gabarito